DE102017009265A1

DE102017009265A1 - Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017009265A1
Application number: DE102017009265.6A
Authority: DE
Inventors: Kayhan Göney; Peter Attema; Erik Platzek; Justin Goode; Benjamin Schüler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer eine Mehrzahl von Zylindern und wenigstens einen den Zylindern gemeinsamen Abgaskrümmer, in welchen während eines befeuerten Betriebs Abgas aus den Zylindern strömt, aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, mit den Schritten: Erfassen eines in dem Abgaskrümmer herrschenden Drucks mittels eines Drucksensors; Ermitteln der Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von wenigstens einem den erfassten Druck charakterisierenden Signal (10); Integrieren des Signals (10) über einen vorgebbaren Bereich (WL), in welchem eine Anzahl von Messpunkten (M) liegt, wodurch ein Integral gebildet wird; Dividieren des Integrals durch die Anzahl der Messpunkte (M); und Ermitteln des Verbrennungsaussetzers in Abhängigkeit von der Division.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer eine Mehrzahl von Zylindern und wenigstens einen den Zylindern gemeinsamen Abgaskrümmer aufweisenden Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise dem Artikel „Engine Missfire Monitoring for a V12 Engine by Exhaust Pressure Analysis“ aus „SAE Technical Paper Series“ Nr. 980518 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird ein in dem Abgaskrümmer herrschender Druck mittels eines Drucksensors erfasst. Ferner wird der Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von wenigstens einem den erfassten Druck charakterisierenden Signal ermittelt.
Des Weiteren ist aus der DE 10 2016 002 082 A1 ein Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer eine Mehrzahl von Zylindern aufweisenden Verbrennungskraftmaschine bekannt. Bei dem Verfahren wird für jedes Zylindersegment innerhalb eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine eine Mehrzahl von unterschiedlichen Signalen erfasst, welche jeweils eine Verbrennung des jeweiligen Zylindersegments charakterisieren. Die jeweiligen Signale werden in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last der Verbrennungskraftmaschine gewichtet, wodurch jeweilige Eingangsgrößen gebildet werden. Die Eingangsgrößen werden summiert, wodurch ein Summenwert gebildet wird. Ferner wird wenigstens ein innerhalb des Arbeitsspiels auftretender Verbrennungsaussetzer für jeden Zylinder der Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von dem Summenwert ermittelt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Verbrennungsaussetzer auf einfache Weise besonders sicher ermittelt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass Verbrennungsaussetzer besonders sicher und besonders einfach ermittelt werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Signal über einen vorgebbaren Bereich integriert wird, in welchem eine Anzahl von Messpunkten liegt. Durch das Integrieren des Signals wird ein Integral des Signals gebildet. Des Weiteren wird das Integral durch die Anzahl der Messpunkte dividiert. Außerdem wird der Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Division ermittelt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, Verbrennungsaussetzer robust und präzise auf besonders einfache Weise zu ermitteln, indem auf den einfachen Drucksensor und das insbesondere kurbelwinkelbasierte Erfassen des Drucks zurückgegriffen wird. Ferner wird auf wenigstens einen oder mehrere einfache Algorithmen zurückgegriffen, um aus dem insbesondere kurbelwinkelbasiert erfassten Druck Verbrennungsaussetzer zu ermitteln. Das Verfahren ist eine robuste Methode, um Verbrennungsaussetzer pro Umdrehung zu ermitteln, wobei es möglich ist, den ermittelten Verbrennungsaussetzer dem jeweiligen Zylinder zuzuordnen, in welchem der Verbrennungsaussetzer aufgetreten ist.
Der Drucksensor ist beispielsweise zumindest teilweise in dem Abgaskrümmer oder in der Nähe des Abgaskrümmers angeordnet und in der Lage, den in dem Abgaskrümmer herrschenden Druck direkt zu messen, welcher beispielsweise einen Druck in dem jeweiligen Zylinder charakterisiert und aus einem Ausstoßtakt des jeweiligen Zylinders resultiert, der in dem jeweiligen Ausstoßtakt Abgas in den Abgaskrümmer ausstößt. Somit ist es beispielweise möglich, innerhalb eines Arbeitsspiels für jeden Zylinder bei dessen Ausstoßtakt das genannte Integral auf die beschriebene Weise zu ermitteln, sodass etwaige, in dem Zylinder auftretende Verbrennungsaussetzer sicher erfasst werden können. Der Druck beziehungsweise das Signal resultiert insbesondere aus dem jeweiligen Ausstoßtakt und enthält auf den Ausstoßtakt folgende Wellensignaturen. Beispielsweise wird das Signal gepuffert und auf die beschriebene Weise integriert. Beispielsweise werden mehrere Vergleichsschritte durchgeführt, in deren Rahmen beispielsweise das jeweilige Integral mit wenigstens einem Vergleichswert verglichen wird. Anhand des jeweiligen Vergleichs kann ermittelt werden, ob innerhalb des Arbeitsspiels in dem jeweiligen Zylinder ein Verbrennungsaussetzer aufgetreten ist oder nicht.
Das erfindungsgemäß Verfahren weißt eine hohe Robustheit auf, sodass Verbrennungsaussetzer sicher erkannt werden können. Die Wahrscheinlichkeit, dass Verbrennungsaussetzer fälschlicherweise erfasst werde, obwohl solche Verbrennungsaussetzer gar nicht aufgetreten sind, kann besonders gering gehalten werden. Hierdurch lässt sich eine besonders sichere Ermittlung von Verbrennungsaussetzern realisieren, insbesondere im direkten Vergleich zu Verfahren, welche lediglich auf motordrehzahlbasierten Methoden basieren, da solche motordrehzahlbasierten Methoden stark von der Fahrzeugkonfiguration und von transienten Betriebsbedingungen abhängen. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, Verbrennungsaussetzer auch bei hohen Motordrehzahlen sowie geringen Motorlasten sicher zu ermitteln. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert nicht oder nicht nur auf der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, sodass Fahrzeugvalidierungserfordernisse im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren gering gehalten werden können. Dadurch kann das Verfahren besonders kostengünstig realisiert werden. Insbesondere müssen externe Faktoren, welche die Drehzahl und somit die drehzahlbasierte Ermittlung von Verbrennungsaussetzern beeinflussen könnten, nicht oder nicht aufwendig berücksichtigt werden. Ferner ist es möglich, auch mehrere, auftretende Verbrennungsaussetzer aufzulösen und zu erfassen, da die erfindungsgemäße Ermittlung von Verbrennungsaussetzern auf dem genannten Integral beziehungsweise auf dem auch als Abgasdruck bezeichneten, in dem Abgaskrümmer herrschenden Druck basiert.
Im Rahmen des Ausstoßtakts wird Abgas aus dem jeweiligen Zylinder in den Abgaskrümmer ausgestoßen, indem wenigstens ein oder mehrere, dem jeweiligen Zylinder zugeordnete Auslassventile geöffnet werden. Somit resultiert der mittels des Drucksensors erfasste, in dem Abgaskrümmer herrschende Druck aus dem Ausstoßtakt beziehungsweise aus einem in dem jeweiligen Zylinder herrschenden Druck.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens;
3 ein weiteres Diagramm zum weiteren Veranschaulichen des Verfahrens;
4 ein Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens; und
5 Graphen zum Veranschaulichen des Verfahrens.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer eine Mehrzahl von Zylindern und wenigstens einen den Zylindern gemeinsamen Abgaskrümmer, in welchen während eines befeuerten Betriebs Abgas aus den Zylindern strömt, aufweisenden Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. In dem jeweiligen Zylinder ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, welcher zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt translatorisch bewegbar ist. Der obere Totpunkt wird auch als TDC oder OT bezeichnet. Dem jeweiligen Zylinder sind ein oder mehrere Einlassventile zugeordnet, über welche zumindest Luft in den jeweiligen Zylinder einströmen kann. Ferner sind dem jeweiligen Zylinder ein oder mehrere Auslassventile zugeordnet, über welche Abgas aus dem jeweiligen Zylinder aus- und in den Abgaskrümmer einströmen kann. Beispielsweise weist die Verbrennungskraftmaschine einen variablen Ventiltrieb auf, mittels welchem Steuerzeiten der Einlassventile und/oder der Auslassventile variabel eingestellt werden können. Ferner ist es denkbar, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Mehrzahl von Zylinderbänken umfasst, welche jeweils mehrere Zylinder aufweisen. Die Kolben sind gelenkig mit einer als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle gekoppelt, welche um eine Drehachse relativ zu einem Motorgehäuse der Verbrennungskraftmaschine drehbar ist. Jeweilige Drehstellungen, in welche die Kurbelwelle gedreht werden kann beziehungsweise jeweilige Winkelbereiche, um welche die Kurbelwelle von Drehstellung zu Drehstellung gedreht werden kann, werden auch als Grad Kurbelwinkel oder Crank Angle (CA) bezeichnet. Der jeweilige Zylinder wird beispielweise auch als Cyl bezeichnet, wobei die Zylinder beispielsweise beginnend bei 1 mit positiven ganzen Zahlen durchnummeriert werden. Weist die Verbrennungskraftmaschine beispielweise genau vier Zylinder auf, so sind die Zylinder von 1 bis 4 durchnummeriert. Weist beispielsweise die Verbrennungskraftmaschine sechs Zylinder auf, so sind die Zylinder von 1 bis 6 durchnummeriert.
Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird beispielsweise mittels wenigstens eines Drucksensors ein in dem Abgaskrümmer herrschender Druck erfasst. Insbesondere ist je Zylinderbank ein Abgaskrümmer vorgesehen, sodass beispielweise dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine mehrere Zylinderbänke aufweist, mehrere Abgaskrümmer und mehrere, jeweilige Drucksensoren vorgesehen sind. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird wenigstens ein Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von wenigstens einem den erfassten Druck charakterisierenden und in 2 mit 10 bezeichneten Signal ermittelt. Das Signal 10 umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Messpunkten oder Messwerten, sodass das Signal 10 durch die mehreren Messpunkte beziehungsweise Messwerte gebildet ist. Insbesondere bilden beispielsweise die Messwerte beziehungsweise Messpunkte einen Graphen beziehungsweise ein Kurve, wobei beispielweise jeder Messpunkt beziehungsweise jeder Messwert ein jeweiliger Wert des erfassten Drucks ist. Das Signal 10 ist beispielsweise ein gefiltertes Signal, welches dadurch erzeugt wird, dass ein, beispielsweise von dem Drucksensor bereitgestelltes, Rohsignal gefiltert wird.
Bei einem zweiten Schritt S2 wird beispielsweise ein Integralbeginn ausgewählt, insbesondere im Verhältnis zu dem oberen Totpunkt des Kolbens in dem jeweiligen Zylinder. Insbesondere wird eine Fenstergröße für den jeweiligen Zylinder ausgewählt, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last der Verbrennungskraftmaschine. Der Integralbeginn und die Fenstergröße definieren einen Bereich, über welchen das Signal 10 integriert wird, wobei dadurch, dass der Integralbeginn und die Fenstergröße ausgewählt werden und somit vorgegeben werden, der Bereich vorgebbar ist beziehungsweise vorgegeben wird.
Bei einem dritten Schritt S3 wird dem auch als Startpunkt bezeichneten Integralbeginn erlaubt, sich mit den variablen Steuerzeiten mitzubewegen. Durch das Integrieren des Signals 10 wird ein Integral gebildet, wobei bei dem dritten Schritt S3 eine Wastegate-Korrektur des Integrals und ein Grenzwert erlaubt werden.
Das Rohsignal wird beispielweise gefiltert und kurbelwinkelbasiert erfasst beziehungsweise bereitgestellt. Beispielsweise wird aus dem, insbesondere gefilterten, Rohsignal alle zwei Grad Kurbelwinkel ein Messpunkt beziehungsweise ein Messwert entnommen, wobei die entnommenen Messpunkte das, insbesondere gefilterte, Signal 10 bilden. Dies erfolgt insbesondere für jeden Kurbelwinkelbereich, welcher durch den beispielsweise kalibrierten Startpunkt und den Bereich bestimmt wird. Insbesondere charakterisiert das Signal 10 den Druck, welcher während des Ausstoßtaktes des jeweiligen Zylinders in dem Abgaskrümmer herrscht. Beispielweise wird für jeden Ausstoßtakt und eine darauffolgende Wellensignatur des Drucksignals innerhalb eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine das Rohsignal gepuffert, sodass das Rohsignal für jeden Zylinder innerhalb des Arbeitsspiels den im Abgaskrümmer herrschenden Druck charakterisiert, der aus dem jeweiligen Ausstoßtakt resultiert. Die Wellensignatur charakterisiert beispielsweise Wellen beziehungsweise eine Wellenform des Drucks beziehungsweise des Drucksignals, wobei sich die Wellen beziehungsweise die Wellenform an den Ausstoßtakt anschließen beziehungsweise anschließt. Dies bedeutet, dass das Signal zunächst in einem Puffer gespeichert beziehungsweise zwischengespeichert, dann aus dem Puffer abgerufen und dann verarbeitet wird, um eine präzise Ermittlung der Verbrennungsaussetzer zu gewährleisten.
Bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens werden beispielsweise für den jeweiligen Zylinder die jeweiligen, das jeweilige Signal 10 bildenden Daten beziehungsweise Messwerte abgerufen, wobei beispielsweise von jedem Zylinder zwei oder mehr Signale 10 erzeugt werden. Das Rohsignal wird beispielsweise mittels eines Savitzky-Golay oder eines ähnlichen speziellen Filters gefiltert, um dadurch das Signal 10 für jeden Zylinder zu erzeugen, sodass die Daten beziehungsweise das Signal 10 glatter sind beziehungsweise ist, während die grundsätzliche Form des Signals 10 nicht verändert wird. Je nach Verbrennungskraftmaschine wird beispielsweise ein langer oder kurzer Puffer gewählt.
Bei einem fünften Schritt S5 des Verfahrens werden die aus dem Puffer abgerufenen Messwerte beziehungsweise wird das Signal 10, insbesondere in jeder Fenstergröße, beispielsweise in einer 10-bit-Auflösung integriert, insbesondere ohne Konversion von physikalischen Einheiten. Wie bereits zuvor erwähnt, wird durch das Integrieren des Signals 10 ein Integral gebildet, wobei das Integral durch die Anzahl der Messwerte dividiert wird, die in dem vorgebbaren Bereich liegen.
Bei einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens wird die Möglichkeit bereitgestellt, für jeden Zylinder eine Integralabweichung zu addieren, insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last. Bei einem siebten Schritt S7 des Verfahrens wird die Möglichkeit bereitgestellt, eine Zylinderbankkompensation zu addieren, um Unterschiede bei geteilten Abgaskrümmerkonfigurationen Rechnung zu tragen beziehungsweise zu kompensieren, das heißt um gegenseitige Beeinflussungen der Zylinderbänke zu kompensieren.
Bei einem achten Schritt S8 des Verfahrens erfolgt beispielsweise eine Fehlerrationalisierung. Der Verbrennungsaussetzer wird dabei in Abhängigkeit von der Division ermittelt.
Beispielsweise wird das zuvor beschriebene Vorgehen für jeden Zylinder durchgeführt, sodass für jeden Zylinder wenigstens ein Integral auf die zuvor beschriebene Weise berechnet wird. Bei der Fehlerrationalisierung werden beispielsweise Integralabstände berechnet, wobei beispielsweise die Option bereitgestellt wird, lediglich Zylinderbankabstände zu berechnen. Ist der jeweilige Abstand beispielsweise geringer als ein negativer Grenzwert, beispielsweise aufgrund dessen, dass bei Auftreten eines Verbrennungsaussetzers das Integral sehr klein ist, wird ein Fehler ausgegeben.
Im Folgenden wird beispielsweise für einen als CYL1 bezeichneten ersten der Zylinder dessen Integralabstand Integral Distance (cyl1) beispielhaft berechnet. Der Integralabstand Integral Distance (cyl1) ergibt sich dabei zu: $I n t e g r a l_D i s tan c e (c y l 1) = \frac{P 3 int e g r a l (c y l 1 - c y l 1) + (c y l 1 - c y l 2) + (c y l 1 - c y l 3) + (c y l 1 - c y l 4) + (c y l 1 - c y l 5) + (c y l 1 - c y l 6)}{5}$
Mit anderen Worten wird das Integral über den Bereich und somit über N Messpunkte M derart berechnet: $I N T n o r m_c y l = \frac{\int_{I}^{N} S}{N}$
Dabei bezeichnet N die Anzahl der Messpunkte M, wobei INTnorm_cyl das Integral bezeichnet. Ferner bezeichnet P3 den in dem Abgasdruck herrschenden Druck, welcher mittels des Drucksensors erfasst wird. Der Integralabstand für den ersten Zylinder ergibt sich zu, insbesondere bei einem 6-Zylinder-Motor: $I N T_d i s_c y l 1 = \frac{\sum_{2}^{6} I N T n o r m_c y l 1 - I N T n o r m_c y l i}{5}$
Dabei bezeichnet INT_dis_cyl1 den Integralabstand für den ersten Zylinder. Wenn der Integralabstand beispielsweise geringer als ein vorgebbarer beziehungsweise kalibrierter Grenzwert ist, wird für den ersten Zylinder ein Verbrennungsaussetzer ermittelt beziehungsweise erfasst. Dieses Vorgehen kann auch auf die anderen Zylinder übertragen werden. Mittels des Verfahrens ist es möglich, Verbrennungsaussetzer unter zumindest nahezu allen Bedingungen robust zu ermitteln, so zum Beispiel im Leerlauf, bei einem Betrieb ohne Last, bei einem Betrieb mit Volllast und bei einem Betrieb mit normaler Last bei einer Fahrt auf einer Straße. Dabei können Verbrennungsaussetzer auch in einem transienten Betrieb bei Gangwechseln und bei andere Bedingungen robust ermittelt werden.
Bei dem achten Schritt S8 wird beispielsweise die Option bereitgestellt, das jeweilige Integral mit einem absoluten Grenzwert zu vergleichen. Ferner wird beispielsweise die Option bereitgestellt, am Startpunkt und Endpunkt des Fensters den Gradienten zu berücksichtigen, welcher sich beispielsweise dadurch ergibt, dass der Messpunkt mit auswählbaren Nachbarpunkten gemittelt wird, wobei beispielsweise der Gradient mit einer Grenze verglichen wird, welche von der Drehzahl und/oder der Last der Verbrennungskraftmaschine abhängig ist. Ferner wird beispielsweise bei dem achten Schritt S8 eine Option bereitgestellt, eine Wellenformerfassung des Signals 10 zu berücksichtigen, wobei indem Signal bei einem Verbrennungsaussetzer der Peak bei einem früheren Index als bei einem Minimum auftritt, insbesondere abhängig von der Auswahl der Fenstergröße. Ferner wird beispielsweise bei dem achten Schritt S8 die Option bereitgestellt, die Zylinderintegralwerte zu mitteln, insbesondere nachdem der Zylinder mit dem höchsten Wert und der Zylinder mit dem niedrigsten Wert beziehungsweise deren jeweilige Werte oder Signale entfernt wurden. Der Abstand zwischen diesem Grundlinienwert und dem Zylinderwert wird dann mit einer Grenze verglichen. Ferner wird beispielsweise bei dem achten Schritt S8 die Option bereitgestellt, eine relative Grenze zu verwenden, welche relativ zu einer Zylindergrundlinie definiert wird, die als die mittlere Zylinderintegralmetrik definiert ist, welche berechnet wird, nachdem die Zylinderbankkompensation durchgeführt wurde. Ferner werden beispielsweise alle Fehlerlogiken mit ihren eigenen individuellen Gewichtungsfunktionen kombiniert, um zu einer Entscheidung zu gelangen. Insgesamt ist erkennbar, dass das Verfahren die kurbelwinkelbasierte Erfassung des in dem Abgaskrümmer herrschenden Drucks nutzt sowie einen integrierten und normalisierten Energieansatz auf Basis des Signals 10 innerhalb definierter Kurbelwinkelfenster für jeden Zylinder nach dem Öffnen des jeweiligen Auslassventils. Das Verfahren passt sich selbst an unterschiedliche dynamische Bedingungen ein, insbesondere durch die Nutzung von relativen Grenzen und dadurch, dass alle Zylinder miteinander verglichen werden.
2 zeigt das Signal 10, wenn kein Verbrennungsaussetzer in dem zugehörigen Zylinder auftritt. 3 zeigt das Signal 10 bei Auftreten eines Verbrennungsaussetzers in dem zugehörigen Zylinder.
In 4 ist beispielsweise die Fenstergröße, welche auch als Fensterlänge bezeichnet wird, mit WL bezeichnet, wobei beispielsweise ein Fensterabstand zwischen zwei benachbarten Fenstern mit WO bezeichnet ist. Ferner ist in 4 der kurze Puffer mit SB bezeichnet, während der zuvor genannte lange Puffer mit LB bezeichnet ist. Ferner sind in 4 die jeweiligen Messpunkte für den jeweiligen Zylinder mit M bezeichnet. Dabei veranschaulicht 4 eine Pufferlänge von 360 Grad Kurbelwinkel, wobei die Verbrennungskraftmaschine als Sechs-Zylinder-Motor ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Drucksensor nicht unmittelbar in dem Abgaskrümmer, sondern nur in der Nähe des Abgaskrümmers angeordnet, um eine Überhitzung des Sensors zu realisieren.
Um sicherzugehen, dass beispielsweise das Signal 10 den Druck während des und insbesondere nach dem Ausstoßtakt repräsentiert, werden beispielsweise Daten über das Öffnen des Auslassventils gespeichert und extrahiert, insbesondere für Puffer mit geringer Softwareebene. Die zuvor genannte Zylinderbankkompensation beginnt beispielsweise mit dem Rohsignal- beziehungsweise Rohdruckintegral für jeden Zylinder. Ferner wird beispielsweise ein kompensiertes Mittel für die hintere und vordere Zylinderbank berechnet. Dieser Parameter ist beispielsweise unempfindlich gegenüber geringen Werten, insbesondere Verbrennungsaussetzerwerten. Dann wird beispielsweise ein Verschiebeterm ermittelt, welcher der Unterschied zwischen jeder Zylinderbank ist. Dann werden beispielsweise die Integrale lediglich der hinteren Zylinderbank adaptiert, in dem der Verschiebeterm genutzt wird. Die neuen Werte sollten die gleichen Größenordnungen haben, mit Ausnahme der Integrale, die Verbrennungsaussetzer charakterisieren. Die neuen Werte werden beispielsweise kombiniert, um die kompensierten metrischen Werte zu erhalten. Beispielsweise wird der Zyklusmedian der Werte berechnet, welcher der Referenzpunkt ist, von dem eine Grenze definiert wird. Dieser Wert ist robust gegenüber Ausreißern. Dann werden relative Randwerte für jeden Zylinder berechnet, indem der Zyklusmedian der Werte von dem jeweiligen Wert subtrahiert wird. Dann wird die finale Grenzwertlogik angewandt, indem die relativen metrischen Werte genutzt werden, um die Zylinder, in welchen Verbrennungsaussetzer auftreten, zu definieren.
Schließlich zeigt 5 beispielsweise Fensterpositionen und Grenzwerte, wobei ein in 5 mit 12 bezeichneter Graph die Position im Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt veranschaulicht, wobei das Auslassventil beispielsweise 120 Grad Kurbelwinkel nach dem oberen Totpunkt öffnet. Ein in 5 mit 14 bezeichneter Graph veranschaulicht beispielsweise die Fensterlänge in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Last, während ein in 5 mit 16 bezeichneter Graph die Grenze für die oben beschriebenen und auch als normalisierte Integralabstände bezeichneten Integralabstände in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Last zeigt. Die Integralabstände werden als normalisierte Integralabstände bezeichnet, da sie je Zylinder auf die Anzahl der übrigen Zylinder bezogen werden.
Insbesondere ist erkennbar, dass mit zunehmender Motordrehzahl und Last geringere Grenzwerte vorteilhaft sind. Ferner sollte beispielsweise die Fensterlänge mit zunehmender Last und/oder zunehmender Drehzahl größer gewählt werden.
Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner beispielsweise einen Abgasturbolader mit einer von dem Abgas antreibbaren Turbine auf, welche eine variable Turbinengeometrie haben kann. Der Turbine, insbesondere deren Turbinenrad, ist eine Umgehungseinrichtung zugeordnet, welche auch als Wastegate bezeichnet wird. Über die Umgehungseinrichtung kann zumindest ein Teil des Abgases die Turbine beziehungsweise das Turbinenrad umgehen. Ferner kann eine Abgasrückführung vorgesehen sein. Wie oben bereits angedeutet, kann vorgesehen sein, dass die jeweiligen Integrale beziehungsweise Integralabstände in Abhängigkeit von der Abgasrückführung, insbesondere einer Abgasrückführrate, korrigiert werden. Hierfür werden beispielsweise in Abhängigkeit von der Abgasrückführung (AGR), insbesondere von der AGR-Rate, Grenzwerte vorgegeben. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Integrale beziehungsweise Integralabstände in Abhängigkeit von der variablen Turbinengeometrie beziehungsweise deren Stellung, korrigiert werden, wozu Grenzwerte in Abhängigkeit von der Turbinengeometrie beziehungsweise deren Stellung vorgegeben werden können. Eine solche Korrektur beziehungsweise Vorgabe von Grenzwerten ist alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl möglich. Hierfür können negative und/oder positive Grenzwerte separat vorgegeben werden. Ist beispielsweise eine variable Nockenwellenverstellung vorgesehen, kann das jeweilige Fenster beziehungsweise dessen Fenstergröße in Abhängigkeit von einer aktuellen Stellung der Nockenwelle eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016002082 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Ermitteln von Verbrennungsaussetzern einer eine Mehrzahl von Zylindern und wenigstens einen den Zylindern gemeinsamen Abgaskrümmer, in welchen während eines befeuerten Betriebs Abgas aus den Zylindern strömt, aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, mit den Schritten: - Erfassen eines in dem Abgaskrümmer herrschenden Drucks mittels eines Drucksensors; und - Ermitteln der Verbrennungsaussetzer in Abhängigkeit von wenigstens einem den erfassten Druck charakterisierenden Signal (10); gekennzeichnet durch die Schritte: - Integrieren des Signals (10) über einen vorgebbaren Bereich (WL), in welchem eine Anzahl von Messpunkten (M) liegt, wodurch ein Integral gebildet wird; - Dividieren des Integrals durch die Anzahl der Messpunkte (M); und - Ermitteln des Verbrennungsaussetzers in Abhängigkeit von der Division.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (10) durch aus einem Rohsignal erzeugt wird, indem das Rohsignal gefiltert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck kurbelwinkelbasiert erfasst wird.